Una nova tècnica basada en nanoagulles permet memòries digitals més robustes i amb més capacitat

Una nova tècnica desenvolupada per l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i el Sincrotrón ALBA, en colaboración con la Universitat de Barcelona (UB) y l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), permet canviar les propietats d’un material metamagnètic de manera molt més senzilla i localitzada que els mètodes actuals.

Alguns dispositius de memòria on s'emmagatzema la informació dels telèfons i ordinadors estan basats en un control molt precís de les propietats magnètiques, a escala nanoscòpica. / PIXABAY

La recerca, basada en l’aplicació de pressió sobre la superfície d’un material metamagnètic mitjançant agulles nanomètriques i que apareix publicada en la última edició de la revista Materials Horizons, obre les portes a un control més acurat i precís dels materials magnètics i permet millorar l’arquitectura i la capacitat de les memòries digitals magnètiques.

Alguns dispositius de memòria on s'emmagatzema la informació dels telèfons i ordinadors estan basats en un control molt precís de les propietats magnètiques, a escala nanoscòpica. Com més precís és aquest control, més capacitat d'emmagatzematge i velocitat poden tenir. En casos determinats s'utilitza la combinació del ferromagnetisme (on el magnetisme de tots els àtoms del material apunta en la mateixa direcció) i el antiferromagnetisme (on el magnetisme dels àtoms del material apunta alternativament en direccions contràries) per emmagatzemar la informació.

Un dels materials que pot mostrar aquests dos ordenaments és l'aliatge de ferro i rodi, gràcies al fet que mostra una transició metamagnética entre aquestes dues fases a una temperatura molt propera a la de l'ambient. En concret, pot canviar d'estat passant de ser antiferromagnético a ferromagnètic quan s'escalfa. L'estat antiferromagnétic és més robust i segur que el ferromagnètic, ja que no es veu alterat fàcilment per la presència d'imants en la seva proximitat, és a dir, un camp magnètic extern no pot esborrar fàcilment la informació.

Els científics han utilitzat la pressió mecànica per modificar aquesta transició i estabilitzar l'estat antiferromagnètic. "La idea és molt simple. En les transicions de fase, tot el que li facis al material té un gran impacte en les altres propietats. El nostre aliatge té una transició de fase magnètica. Amb una agulla de mida nanomètrica vam canviar l'ordenament magnètic només prement el material. En concret, canvia de ferromagnètic a antiferromagnètic. I com l'agulla és nanomètrica, el canvi està en la nanoescala", explica Ignasi Fina, investigador de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC),

Miniaturitzar els dispositius magnètics

"Aquesta nova tècnica pot permetre construir dispositius nanomètrics magnètics amb estructures molt més petites i molt més robustes i segures que les actuals, facilitant la fabricació de memòries magnètiques amb diferents arquitectures que millorin les seves capacitats", destaca l'investigador ICREA del Departament de Física de la UAB, Jordi Sort.

Per obtenir informació sobre els canvis produïts en les propietats magnètiques del material a escala nanomètrica, en aquest estudi s'ha utilitzat la tècnica anomenada dicroisme circular magnètic de raigs X en combinació amb la microscòpia electrònica de fotoemissió, en la línia de llum CIRCE-PEEM del sincrotró ALBA. "Aquestes tècniques amb llum de sincrotró permeten veure els canvis en una escala realment molt petita", comenta Michael Foerster, científic d'ALBA.

Aplicacions en altres camps

Les possibles aplicacions van més enllà dels materials magnètics. El fet de modificar les propietats d'un material aplicant pressió, és a dir, modificant el volum de les cel·les de la seva estructura cristal·lina, pot ser extrapolat a altres tipus de materials. Els investigadors consideren que es tracta d'una tècnica que obre les portes a una nova via per nanoestructurar les propietats físiques i funcionals dels materials, i en implementar noves arquitectures en altres tipus de nanodispositius i microdispositius no magnètics.

La investigació ha comptat també amb la participació d'Enrique Menéndez, Alberto Quintana i Daniel Esqué de los Ojos (Departament de Física de la UAB); Carles Gómez-Olivella (Departament de Física Aplicada i Òptica de la Universitat de Barcelona); Oriol Vallcorba i Lucia Aballe (també del Sincrotró ALBA); Carlos Frontera (ICMAB-CSIC); Josep Nogués (ICREA a l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia, ICN2); i Emerson Coy (NanoBioMedical Centre, Adam Mickiewicz University).

Anna May / CSIC Comunicació

 

Literatura y ciencia

X Inspiraciencia

El CSIC en el aula

boton csic en el aula

link actividades para profesores

Ciencia ciudadana

atrapatigre

boton observadores del mar

 

 

 

 

Portales divulgación

link a web la ciencia al teu monLogo ICMDivulga-modificado

Ciencia en la calle

Enlace a Raval 6000 anys.

BCNRocks

Revista de I+D

El CSIC con la empresa

boto-cartera-tecnologias

 

FSEuropeo

 

Estàs aquí:Home 2020 Una nova tècnica basada en nanoagulles permet memòries digitals més robustes i amb més capacitat

Este sitio web utiliza cookies propias y de terceros para su funcionamiento, para mejorar la experiencia del usuario. Para más información sobre las cookies utilizadas consulta nuestra política de cookies. / This site uses our own and third-party cookies to improve and personalise your experience. To find out more about the cookies we use and how to delete them, see our privacy policy.

I accept cookies from this site.
EU Cookie Directive plugin by www.channeldigital.co.uk